[發明專利]一種裂解爐用鎳鉻合金爐管的處理方法

有效

• 申請號: 201510631731.0
• 申請日: 2015-09-29
• 公開（公告）號: CN106554797B
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 王國清;王紅霞;王申祥;郟景省;張利軍;劉俊杰
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: C10G9/16
• 分類號: C10G9/16;C10G9/20;C07C11/04;C07C4/04
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 王崇;李婉婉

本發明涉及裂解爐用鎳鉻合金爐管領域，公開了一種裂解爐用鎳鉻合金爐管的處理方法，該方法包括：在低氧分壓氣體氣氛下，以低于150℃/h的升溫速度將鎳鉻合金爐管升溫至600?1100℃，并保溫5?100小時；其中，所述鎳鉻合金爐管內設置有強化傳熱構件。通過使用本發明方法處理得到的裂解爐用鎳鉻合金爐管，能夠顯著延長裂解爐的運轉周期。

技術領域

本發明涉及一種裂解爐用鎳鉻合金爐管的處理方法。

背景技術

乙烯是石油化工行業最重要的基礎原料之一。目前生產乙烯的方法以管式爐裂解技術為主，在世界范圍內得到了廣泛應用。但是在乙烯的生產過程中一個無法避免的難題是裂解裝置在服役過程中的結焦和滲碳。在裂解過程中的結焦會使爐管內徑變小，管內壓降增大，縮短裂解爐的運行周期；當管壁溫度達到允許極限或壓降達到一定程度時，需停爐進行清焦作業。爐管內壁結焦阻礙裂解反應的正常進行，影響乙烯收率，降低生產效率，而且高溫下容易促使爐管內壁滲碳，導致爐管材料性能弱化。

目前，為保證乙烯裂解爐管的高溫強度，裂解爐輻射段爐管通常為鎳鉻合金管，所用材質主要由Fe、Cr、Ni等元素組成，同時含有Mn、Si、Al、Nb、Ti、W、Mo等微量元素。已有研究表明，在高溫下，Fe、Ni元素對碳氫化合物在FeCrNi合金裂解爐管表面的結焦具有顯著催化作用。另外，較重的烴類原料在裂解過程中也伴隨著大量的自由基結焦和縮聚結焦。現有技術中，為了減少催化結焦，研究者嘗試使用多種技術在裂解爐管內壁表面制備惰性涂層，減少烴類與裂解爐管內表面Fe、Ni活性組分的接觸。

加拿大NOVA化學公司公開了一系列在低氧分壓氣氛下處理裂解爐管內表面得到鉻錳尖晶石氧化膜的專利，包括US5630887、US6436202、US6824883、US7156979、US7488392等。公開材料顯示，該技術在以乙烷、丙烷等輕烴為原料的氣體裂解爐展示了良好的抑制結焦效果，但是在液體原料裂解過程中抗結焦效果較差。因為氣體裂解爐的結焦以催化結焦為主，氧化膜會將爐管中具有催化結焦活性的Fe、Ni元素與烴類結焦源隔離。而對于以石腦油、柴油等為原料的液體裂解爐而言，雖然其結焦也是以催化結焦為基礎，但是縮聚結焦占總結焦量的50％以上，其中縮聚結焦能完全將氧化膜覆蓋。因此，氧化膜在液體裂解爐管中只在爐管服役初期有效，因為這時的氧化膜還沒有被縮聚結焦覆蓋，而當裂解爐運行到中后期，氧化膜則不能發揮它的功效。

發明內容

為了解決現有技術中出現的問題，本發明的目的在于提供一種使裂解爐運轉周期顯著延長的裂解爐用鎳鉻合金爐管的處理方法。

本發明提供了一種裂解爐用鎳鉻合金爐管的處理方法，其中，該方法包括：在低氧分壓氣體氣氛下，以低于150℃/h的升溫速度將鎳鉻合金爐管升溫至600-1100℃，并保溫5-100小時；其中，所述鎳鉻合金爐管內設置有強化傳熱構件。

根據本發明的方法，通過在低氧分壓氣體氣氛下處理鎳鉻合金爐管，在其內表面形成具有較高熱穩定性的惰性保護膜，抑制或減緩催化結焦現象。同時，在爐管內部加入強化傳熱構件，改變流體流動狀態，提高熱傳導系數，減少自由基結焦和縮聚結焦。

本發明的其它特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

具體實施方式

以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。

本發明提供的裂解爐用鎳鉻合金爐管的處理方法包括：在低氧分壓氣體氣氛下，以低于150℃/h的升溫速度將鎳鉻合金爐管升溫至600-1100℃，并保溫5-100小時；其中，所述鎳鉻合金爐管內設置有強化傳熱構件。